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馬斯克的 SpaceX,又炸了一次。
但這是一次特意爆炸試驗(yàn),目的是用來(lái)了解和研究 304L 不銹鋼燃料箱所能承受的壓力極限。同時(shí),也為SN8 的試飛做準(zhǔn)備。
23 日,在經(jīng)歷了 92 個(gè)小時(shí)的測(cè)試之后,馬斯克的星艦原型機(jī) SN7.1 終于成功爆炸。
SN7.1 是一個(gè)測(cè)試儲(chǔ)罐,而不是一個(gè)完全尺寸的星艦原型機(jī),它主要是用于測(cè)試采用新材料的耐壓情況。換句話說(shuō),SN7.1 就是要進(jìn)行極限測(cè)試的,測(cè)試到爆炸為止,才能知道它的極限耐壓值是多少。
在測(cè)試之前,SN7.1 其實(shí)已經(jīng)進(jìn)行過(guò)多次測(cè)試,包括低溫測(cè)試等,但是測(cè)試結(jié)果并沒(méi)有過(guò)多透露。但據(jù)外媒稱,SpaceX 對(duì)穹蓋、焊縫、結(jié)構(gòu)等各部位受力情況都進(jìn)行嚴(yán)密測(cè)試,獲取詳盡的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。
一個(gè)有意思的細(xì)節(jié)是,在 SN7.1 第一次進(jìn)行壓力測(cè)試時(shí),現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)了一只 Spot 機(jī)器狗,其目的是用于星際飛船的測(cè)試工作。
沒(méi)錯(cuò),這就是不久前公開(kāi)售賣的那只波士頓機(jī)器狗。
社交媒體上流傳的視頻顯示,這條花了 75000 美元購(gòu)買的機(jī)器狗,“不慌不忙"地進(jìn)入充滿濃濃氮?dú)獾默F(xiàn)場(chǎng),前往被炸傾斜的燃料箱收集科研數(shù)據(jù)。
在經(jīng)歷了四次的失敗測(cè)試后,SN7.1 壓力測(cè)試終于成功了。
在這次的測(cè)試過(guò)程中,SpaceX 首先將數(shù)百噸液氮裝滿星際飛船測(cè)試罐 SN7.1。
緊接著,在測(cè)試窗口只剩下 1 個(gè)小時(shí)的時(shí)候,SpaceX 關(guān)閉了儲(chǔ)罐的通風(fēng)口,讓里面的低溫液體沸騰成氣體并膨脹。
隨即升空,爆炸,最后墜毀,落回地面,結(jié)束了漫長(zhǎng)的測(cè)試活動(dòng)。
目前,SN7.1 的最終壓力還沒(méi)有公布。
SpaceX 的爆炸對(duì)于馬斯克來(lái)說(shuō)已經(jīng)不是新鮮事了,但馬斯克的終極目標(biāo)是送人類上火星。所以,上火星之前必須要做很多的試飛測(cè)試工作,同時(shí)更要注意飛船的耐用性及安全性。
根據(jù)馬斯克的設(shè)想,“星際飛船”會(huì)被設(shè)計(jì)成一艘 180 英尺(約 55 米)高的宇宙飛船,它將在一個(gè)大約220 英尺(約 67 米)高的火箭助推器上進(jìn)入軌道。這艘宇宙飛船被設(shè)計(jì)成在近地軌道上加油,以便一次運(yùn)送 100 名乘客和 100 多噸貨物到火星。
因此,這艘飛船的性能便成為了其中的一個(gè)重要考量因素。
什么東西最耐用?
馬斯克想到了一個(gè)“好辦法”。即使用不銹鋼合金代替碳纖維復(fù)合材料建造宇宙飛船。
2018 年 12月,馬斯克在談到這一變化時(shí)說(shuō):“星際飛船將看起來(lái)像液態(tài)銀?!彼€補(bǔ)充說(shuō),飛船將采用鏡面拋光,以幫助反射熱量——這是一種真正意義上的酷元素。
按重量計(jì)算,鋼的價(jià)格大約是碳纖維復(fù)合材料的 67 倍。鋼也比碳纖維更容易加工,允許更快的原型,并能更好地經(jīng)受高溫。
更重要的是,當(dāng)鋼接觸到超冷液體時(shí),它的強(qiáng)度提高了 50% ,包括星際飛船可能用來(lái)在太空中推進(jìn)自身的低溫甲烷和氧氣。
馬斯克的另一個(gè)考慮是希望利用鋼的這種特性實(shí)現(xiàn)散熱的效果。
所以,星艦飛船用的不銹鋼將會(huì)做成雙層機(jī)構(gòu),并在中間設(shè)計(jì)特殊的微孔,再利用特殊的材料粘合。同時(shí),不銹鋼之間的微孔能夠在飛船飛行時(shí),慢慢釋放水或燃料,通過(guò)蒸發(fā)冷卻的原理,降低飛船表面的溫度。
而在這之前,這些都是需要被實(shí)驗(yàn)的。
SN7.1 扮演的就是這樣一個(gè)角色。
與此同時(shí),SN7.1 測(cè)試成功也意味著 SN8 將嘗試首次試飛了。
如果試飛成功,這將刷新史無(wú)前例的航空紀(jì)錄。
畢竟,這可是高達(dá) 50 米、直徑 9 米、重達(dá)幾百噸、推力多達(dá) 600 多噸的飛行怪獸,要想演繹一次最大飛行高度 20 公里的空氣動(dòng)力學(xué)航空之旅絕非易事。
根據(jù)馬斯克的介紹,與“無(wú)頭”的 SN5、SN6 版本不同,SN8 將是一個(gè)接近最終成型的星艦,除了內(nèi)部和發(fā)動(dòng)機(jī)外,外形結(jié)構(gòu)已經(jīng)是最終版本。而且與 SN5、SN6 離開(kāi)地面的測(cè)試不同,SN8 要飛行的是 18公里,為后續(xù)星艦重返大氣層和在其他星球的飛行做準(zhǔn)備。
根據(jù)之前公開(kāi)的數(shù)據(jù),SN8 高度將接近 50 米,直徑 9 米,干重約 85 噸,配置 3 個(gè)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī),每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)推力約 225 噸。
當(dāng)然,SN8 并非入軌版本。
入軌版本的星艦上級(jí)將安裝 7 個(gè)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī),下級(jí)是超重型獵鷹火箭,其將安裝 28 個(gè)最新猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)。星艦上級(jí)將由下級(jí)超重型獵鷹送到地球軌道上,然后星艦將在軌道上進(jìn)行添加燃料,完成后就將飛往火星。
據(jù)悉,SN8 也將會(huì)經(jīng)歷同樣的早期測(cè)試及靜態(tài)點(diǎn)火、其他地面檢查等前期準(zhǔn)備工作,而緊隨其后的是另一個(gè)在最終試圖飛到海拔 60000 英尺高空并回到地面完成控制著陸之前的靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試。
而根據(jù) SpaceX 最近提交給聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的一份文件,該公司希望在 10 月 11 日之后的某個(gè)時(shí)間進(jìn)行試飛。
如果試飛成功,那么也就意味著我們離太空旅游的夢(mèng)想又接近了一步。
想想還真是有點(diǎn)激動(dòng)。
此外,除了 SN8 外,目 前Spacex 在建造的還有SN9、SN10、SN11 三艘原型機(jī)。
按照計(jì)劃,距離真正建造出星際火箭 Starship 還需要迭代到 SN20。這些迭代,都要在 3 年內(nèi)完成。
馬斯克壓力也很大。
最后一問(wèn),你認(rèn)為馬斯克帶人類上火星的計(jì)劃成功概率有幾成呢?
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參考資料:
【1】https://futurism.com/the-byte/spacex-starship-sn-7-1-explosion
【2】https://www.teslarati.com/spacex-starship-pop-test-60000-foot-hop/
【3】https://tech.163.com/20/0924/07/FN9A8U2F00097U7T.html
【4】https://mp.weixin.qq.com/s/gBaS0KgqTo18D7vCtYb4Yg
【5】http://m.ozgbdpf.cn/news/202009/hjlpuxMuAi5tJsCl.html
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